CN202042934U - 电能表及其rc电源 - Google Patents
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Abstract
一种电能表及其RC电源，该RC电源包括整流能量提供单元和与该整流能量提供单元相连的直流电转换单元，该整流能量提供单元能够对交流供电在第一个半周提供的电能进行处理得到整流电能并能够将该整流电能送至该直流电转换单元进行处理后将直流电送到该输出端口，该RC电源还包括一蓄积能量提供单元，该蓄积能量提供单元能够对交流供电在第二个半周提供的电能进行处理得到蓄积能量并能够在交流供电的第一个半周将该蓄积电能与整流电能一并送至该直流电转换单元转化为直流电输出。可以有效地提高可靠性，并提高电能利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备，尤其涉及一种电能表的电源。
背景技术
由于开关电源具有效率高、可靠性高等优势，所以在目前的电能表中得到广泛应用。然而开关电源的应用也会带来相应的一些问题，比如成本高，元器件数量多而占用PCB面积大，并且开关频率高会带来电磁干扰问题。由于RC电源的电路简单、成本低，因此其在一些低成本、低功耗的电能表中也有所应用，然而，现有的RC电源，连接在两根交流供电线之间，其一般包括与一根供电线相连的RC降压电路、其阳极与该RC降压电路串联的一整流二极管、串接在该整流二极管的阴极与另一根供电线之间的电解电容以及与该电解电容并联的一稳压电路，该稳压电路的输出直流电以供电能表中的微处理器等用电电路正常工作，这种结构的RC电源，只能在交流市电的一个半周使整流二极管导通，对电解电容进行充电并直接为稳压电路提供能量，在交流市电的另一半周，整流二极管截止，这时只能靠电解电容先前蓄积的电量为稳压电路提供能量，从而，为了满足用电电路正常工作的需要，必然选用较大容量的电解电池以及较小阻值的降压电阻来实现必要的电能蓄积，而采用较小阻值的电阻，会使得降压电阻自身消耗能量增加，这不但要求选用较高功率等级的降压电阻，从而降低电能表的可靠性，也会提高电能表的整体功耗，造成电能的浪费。
可见，现有的RC电源存在可靠性较低以及电能利用效率较低的问题，有待改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种电能表及其RC电源，可以有效地提高可靠性，并提高电能利用效率。
本实用新型针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种电能表的RC电源，包括整流能量提供单元和与该整流能量提供单元相连的直流电转换单元，该整流能量提供单元能够对交流供电在第一个半周提供的电能进行处理得到整流电能并能够将该整流电能送至该直流电转换单元进行处理后将直流电送到该输出端口，该RC电源还包括一蓄积能量提供单元，该蓄积能量提供单元能够对交流供电在第二个半周提供的电能进行处理得到蓄积能量并能够在交流供电的第一个半周将该蓄积电能与整流电能一并送至该直流电转换单元转化为直流电输出。
该RC电源具有用以连接交流供电线的第一、第二两个输入端口；该整流能量提供单元与该第一输入端口相连，其包括整流二极管、串接在该第一输入端口与该整流二极管的正极之间的RC降压电路以及串接在该整流二极管的负极与该直流电转换单元之间的第一限流电阻。
该蓄积能量提供单元包括蓄电电容和与该蓄电电容相连的充电电路及放电电路，该充电电路在交流供电的第二个半周对该蓄电电容进行充电以得到蓄积能量，该放电支路在交流供电的第一个半周将该蓄积能量送至该直流电转换单元转化为直流电输出。
该充电电路包括第一、第二两充电二极管，该第一充电二极管的正极与该第二输入端口相连、负极与该蓄电电容的正极相连，该第二充电二极管的正极与该蓄电电容的负极相连、负极与该整流二极管的正极相连。
该放电电路包括受控开关和放电二极管，该放电二极管的正极与该蓄电电容的正极相连、负极与该直流电转换单元相连，该受控开关设置在该蓄电电容的负极与该第二输入端口之间。
该受控开关具有第一、第二两开关端口和控制端口，该第一开关端口与该蓄电电容的负极相连，该第二开关端口与该第二输入端口相连，该控制端口与该整流二极管的正极相连。
该受控开关包括MOS管和电阻，该MOS管的源极构成该第一开关端口、漏极构成该第二开关端口而栅极串接该电阻后构成该控制端口。
该整流能量提供单元还包括输入保护电路，其设置在该整流二极管的正极与该第二输入端口之间，包括两端分别与该整流二极管的正极与该第二输入端口相连的压敏电阻和/或TVS管。
该直流电转换单元，包括稳压二极管、第二限流电阻以及整流电容，该稳压二极管的负极与该第一限流电阻的与整流二极管不相连的一端相连、正极与该第二输入端口相连，该第二限流电阻与该整流电容串联，二者的串联电路与该整流二极管并联。
本实用新型针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种电能表，其具有如上所述的RC电源。
与现有技术相比，本实用新型的电能表及其RC电源，通过将交流供电的负半周期的能量通过蓄积能量提供单元存储起来，在交流供电的正半周期时再将蓄积能量释放出来，与交流供电的正半周期的整流能量汇集到一起用来提供直流电输出，可以有效地提高可靠性，并提高电能利用效率。
附图说明
图1是本实用新型的电能表的RC电源实施例的电原理框图。
图2是本实用新型的电能表的RC电源实施例的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型予以进一步地详尽阐述。
如图1所示的电能表的RC电源实施例的电原理框图，本实用新型的电能表的RC电源具有用以连接交流供电线的第一、第二两个输入端口IN1、IN2和用以输出直流电的输出端口OUT1、OUT2，该第二输入端口IN2同时构成输出直流电的地OUT2，其包括整流能量提供单元1、蓄积能量提供单元2以及直流电转换单元3。
该整流能量提供单元1，包括整流二极管11、串接在该第一输入端口IN1与该整流二极管11的正极之间的、有电阻12与电容13构成的RC降压电路以及串接在该整流二极管11的负极与该直流电转换单元3之间的第一限流电阻14。
整流能量提供单元1与第一输入端口IN1相连、能够对交流供电在第一个半周提供的电能进行处理得到整流电能并能够将该整流电能送至该直流电转换单元3进行处理后将直流电送到该输出端口OUT1、OUT2。
该蓄积能量提供单元2，包括蓄电电容21和与该蓄电电容21相连的充电电路及放电电路。该充电电路在交流供电的第二个半周对该蓄电电容进行充电以得到蓄积能量，该放电支路在交流供电的第一个半周将该蓄积能量送至该直流电转换单元转化为直流电输出。
充电电路包括第一、第二两充电二极管22、23，该第一充电二极管22的正极与该第二输入端口IN2相连、负极与该蓄电电容21的正极相连，该第二充电二极管23的正极与该蓄电电容21的负极相连、负极与该整流二极管11的正极相连。
放电电路包括受控开关和放电二极管25，该放电二极管25的正极与该蓄电电容21的正极相连、负极与该直流电转换单元3相连，该受控开关设置在该蓄电电容21的负极与该第二输入端口IN2之间。受控开关具有第一、第二两开关端口和控制端口，该第一开关端口与该蓄电电容21的负极相连，该第二开关端口与该第二输入端口相连，该控制端口与该整流二极管的正极相连。优选地，该受控开关包括MOS管24和电阻26，该MOS管24的源极构成该第一开关端口、漏极构成该第二开关端口而栅极串接该电阻26后构成该控制端口。蓄积能量提供单元2能够对交流供电在第二个半周提供的电能进行处理得到蓄积能量并能够在交流供电的第一个半周将该蓄积电能与整流电能一并送至该直流电转换单元3转化为直流电输出。
该直流电转换单元3，包括稳压二极管31、第二限流电阻32以及整流电容33，该稳压二极管31的负极与该第一限流电阻14的与整流二极管11不相连的一端相连、正极与该第二输入端口IN2相连，该第二限流电阻32与该整流电容33串联，二者的串联电路与该整流二极管31并联。该第二限流电阻32与该整流电容33的相交点即为输出端口OUT1。
如图2所示的本实用新型的电能表的RC电源实施例的电原理图，电阻R1和电容C1为该电路的降压器件，通过合适的电阻R1、电容C1的选取，把输入的高压交流电降到适合电表系统工作的一个低压交流电。在交流电的正半周期，整流二极管D1导通，电能通过电阻R2、R3的限流后给电容EC2充电，得到纹波较小的直流电供给系统使用，其中稳压二极管Z1在此可起保护作用，防止过高的输入电压导致系统电路的烧坏，并且可提供较稳定的直流输出；在交流电的负半周期时，二极管D2、D3导通，MOSFET管 Q1截止，蓄电电容EC1处于充电状态储存负半周的能量；当再次到达交流电的正半周时，MOSFET 管Q1导通，蓄电电容EC1通过二极管D4放电，最终和半波整流后的输出汇集到一起提供系统需要的电源：可通过三端稳压器件U1对由稳压二极管Z1、第二限流电阻R3以及整流电容EC2等构成的直流电转换单元进行处理，将输出电压由VCC_Realy变换为VCC_SYS以供电表系统中的用电电路使用。其中，整流二极管D1的正极与该第二输入端口L_LINE之间的压敏电阻R5和/或TVS管D5可实现输入保护。
与现有技术相比，本实用新型的电能表的RC电源，具有的有益效果包括：电源效率高；电路简单，成本较低；功耗低；EMC效果好。
上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电能表的RC电源，包括整流能量提供单元和与该整流能量提供单元相连的直流电转换单元，该整流能量提供单元能够对交流供电在第一个半周提供的电能进行处理得到整流电能并能够将该整流电能送至该直流电转换单元进行处理后将直流电送到该输出端口，其特征在于，该RC电源还包括一蓄积能量提供单元，该蓄积能量提供单元能够对交流供电在第二个半周提供的电能进行处理得到蓄积能量并能够在交流供电的第一个半周将该蓄积电能与整流电能一并送至该直流电转换单元转化为直流电输出。
2.依据权利要求1所述的RC电源，其特征在于，该RC电源具有用以连接交流供电线的第一、第二两个输入端口；该整流能量提供单元与该第一输入端口相连，其包括整流二极管、串接在该第一输入端口与该整流二极管的正极之间的RC降压电路以及串接在该整流二极管的负极与该直流电转换单元之间的第一限流电阻。
3.依据权利要求2所述的RC电源，其特征在于，该蓄积能量提供单元包括蓄电电容和与该蓄电电容相连的充电电路及放电电路，该充电电路在交流供电的第二个半周对该蓄电电容进行充电以得到蓄积能量，该放电支路在交流供电的第一个半周将该蓄积能量送至该直流电转换单元转化为直流电输出。
4.依据权利要求3所述的RC电源，其特征在于，该充电电路包括第一、第二两充电二极管，该第一充电二极管的正极与该第二输入端口相连、负极与该蓄电电容的正极相连，该第二充电二极管的正极与该蓄电电容的负极相连、负极与该整流二极管的正极相连。
5.依据权利要求3所述的RC电源，其特征在于：该放电电路包括受控开关和放电二极管，该放电二极管的正极与该蓄电电容的正极相连、负极与该直流电转换单元相连，该受控开关设置在该蓄电电容的负极与该第二输入端口之间。
6.依据权利要求5所述的RC电源，其特征在于：该受控开关具有第一、第二两开关端口和控制端口，该第一开关端口与该蓄电电容的负极相连，该第二开关端口与该第二输入端口相连，该控制端口与该整流二极管的正极相连。
7.依据权利要求6所述的RC电源，其特征在于：该受控开关包括MOS管和电阻，该MOS管的源极构成该第一开关端口、漏极构成该第二开关端口而栅极串接该电阻后构成该控制端口。
8.依据权利要求2所述的RC电源，其特征在于：该整流能量提供单元还包括输入保护电路，其设置在该整流二极管的正极与该第二输入端口之间，包括两端分别与该整流二极管的正极与该第二输入端口相连的压敏电阻和/或TVS管。
9.依据权利要求2所述的RC电源，其特征在于：该直流电转换单元包括稳压二极管、第二限流电阻以及整流电容，该稳压二极管的负极与该第一限流电阻的与该整流二极管不相连的一端相连、正极与该第二输入端口相连，该第二限流电阻与该整流电容串联，二者的串联电路与该整流二极管并联。
10.一种电能表，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的RC电源。
Priority Applications (1)
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| CN2011201629510U CN202042934U (zh) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | 电能表及其rc电源 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2011201629510U CN202042934U (zh) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | 电能表及其rc电源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202042934U true CN202042934U (zh) | 2011-11-16 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102790538A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 深圳长城开发科技股份有限公司 | 电能表及其rc电源 |
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2011
- 2011-05-19 CN CN2011201629510U patent/CN202042934U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102790538A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 深圳长城开发科技股份有限公司 | 电能表及其rc电源 |
| CN102790538B (zh) * | 2011-05-19 | 2015-09-30 | 深圳长城开发科技股份有限公司 | 电能表及其rc电源 |
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